FR2710897A1 - Autonomous submarine vehicle using compressed gas as power source, associated with surfaces bearing on the water - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un véhicule sous-marin autonome utilisant du gaz comprimé comme source d'énergie associé à des surfaces prenant appui sur l'eau.The present invention relates to an autonomous underwater vehicle using compressed gas as an energy source associated with surfaces bearing on water.
L'idée vient de la constatation que dans le domaine de l'exploration sous-marine, les véhicules utilisés actuellement sont de deux types: - la "torpille" ( ou loco-plongeur) à laquelle s'agrippe un plongeur autonome, pratique d'utilisation mais qui ne comporte pas de carter de protection, fonctionne à l'aide de batteries électriques ( problèmes d'étanchéité et de rechargement ) et ne permet pas le transport de matériel lourd ou volumineux, - le bathyscaphe ( ou sous-marin de poche ), très polyvalent mais d'utilisation lourde et onéreuse.The idea comes from the observation that in the field of underwater exploration, the vehicles currently used are of two types: - the "torpedo" (or loco-diver) to which an autonomous diver, practical d use but which does not include a protective casing, works with electric batteries (sealing and recharging problems) and does not allow the transport of heavy or bulky equipment, - the bathyscaphe (or submarine of pocket), very versatile but heavy and expensive to use.
Le véhicule, selon l'invention, permet de remédier à cette alternative en proposant à l'utilisateur un moyen de transport polyvalent à un prix abordable.The vehicle according to the invention makes it possible to remedy this alternative by offering the user a versatile means of transport at an affordable price.
En effet, l'appareil comporte un grand volume disponible protégé par un nez profilé afin de permettre l'emport de matériel volumineux et/ou de plongeurs autonomes.Indeed, the device has a large available volume protected by a profiled nose to allow the transport of bulky equipment and / or scuba divers.
Les accumulateurs de gaz comprimé permettent de compenser facilement le poids de lourdes charges en gonflant des bouées ou en vidant l'eau des ballasts.Compressed gas accumulators can easily compensate for the weight of heavy loads by inflating buoys or draining water from ballasts.
Les problèmes d'étanchéité sont considérablement diminués car le gaz est détendu à la sortie des accumulateurs pour être utilisé à une pression supérieure à la pression ambiante. De cette façon, l'eau ne peut pas pénétrer dans le circuit pneumatique. Si cela se produit, on pourra facilement purger le réseau.The sealing problems are considerably reduced because the gas is expanded at the outlet of the accumulators to be used at a pressure higher than the ambient pressure. In this way, water cannot enter the pneumatic circuit. If this happens, you can easily purge the network.
De plus, le gaz emmagasiné dans les accumulateurs peut également servir à la respiration des plongeurs, ce qui libère leurs mouvements et augmente leur autonomie sous l'eau.In addition, the gas stored in the accumulators can also be used for the breathing of divers, which frees their movements and increases their autonomy underwater.
On gagne aussi sur le temps de préparation du véhicule car il est plus rapide de remplir un accumulateur de gaz comprimé que de recharger une batterie; d'autant plus qu'il existe des stations de gonflage sur tous les sites de plongée importants. We also save on vehicle preparation time because it is faster to fill a compressed gas accumulator than to recharge a battery; all the more so since there are inflation stations at all the major dive sites.
Pour des raisons évidentes de coûts, on utilisera de préférence comme accumulateurs des bouteilles de plongée standards munies du premier étage de détendeur classique.For obvious reasons of cost, it is preferable to use as accumulators standard diving tanks provided with the first stage of conventional regulator.
Le gaz comprimé est utilisé de trois façons différentes pour générer le déplacement: - par le remplissage et le vidage de ballasts afin d'engendrer altemativement une flottabilité descendante puis ascendante. Le véhicule plane donc grâce aux surfaces portantes prenant appui sur les masses d'eau situées au dessous puis en dessus de lui, - par son action sur un ou plusieurs vérins pneumatiques entraînant des surfaces propulsives ( ou palmes ), qui elles-mêmes s'appuient sur les masses d'eau situées à 1 arrière du véhicule. Ce dernier peut évidemment être utilisé dans le mode planeur par immobilisation des vénns, - par l'alimentation d'un ou plusieurs moteurs pneumatiques entraînant des hélices.Compressed gas is used in three different ways to generate displacement: - by filling and emptying ballasts in order to generate alternately descending then ascending buoyancy. The vehicle therefore hovers thanks to the bearing surfaces bearing on the bodies of water located below and above it, - by its action on one or more pneumatic cylinders causing propelling surfaces (or fins), which themselves press on the bodies of water located at the rear of the vehicle. The latter can obviously be used in the glider mode by immobilizing the valves, - by supplying one or more pneumatic motors driving propellers.
Les surfaces portantes du véhicule type "planeur" sont toutes les surfaces non verticales composant le corps, le nez, les ailes ou ailerons de l'appareil. Celles qui sont orientées vers le haut sont appelées "surfaces portantes ascendantes"; celles qui sont orientées vers le bas sont appelées "surfaces portantes descendantes".The bearing surfaces of the "glider" type vehicle are all the non-vertical surfaces making up the body, the nose, the wings or the fins of the aircraft. Those which are oriented upwards are called "ascending bearing surfaces"; those facing down are called "downward bearing surfaces".
De même que pour un planeur aérien, l'accélération produite sur le véhicule dépend de son poids, de son hydrodynamisme global, de l'étendue et de l'orientation de ses surfaces portantes, de la vitesse de déplacement et des turbulences générées par le mouvement.As with an aerial glider, the acceleration produced on the vehicle depends on its weight, its overall hydrodynamics, the extent and orientation of its bearing surfaces, the speed of movement and the turbulence generated by the movement.
On peut envisager des ailes fixes dont la géométrie permet de générer une poussée vers l'avant aussi bien en phase montante qu'en phase descendante.It is possible to envisage fixed wings whose geometry makes it possible to generate a forward thrust both in the rising phase and in the falling phase.
Une autre solution est d'utiliser des ailes orientables afin d'optimiser la portance selon les circonstances.Another solution is to use orientable wings in order to optimize the lift according to the circumstances.
On peut prévoir sur le "planeur" un système automatique de réglage des ballasts permettant de générer une flottabilité ascendante en dessous d'une profondeur pré programmée, et une flottabilité descendante au dessus d'une certaine profondeur. It is possible to provide on the "glider" an automatic ballast adjustment system making it possible to generate an ascending buoyancy below a pre-programmed depth, and a descending buoyancy above a certain depth.
Pour le second type de véhicule comportant des vérins pneumatiques, on utilise la différence de pression entre les accumulateurs de gaz embarqués et la pression ambiante, ou entre deux accumulateurs de pression différente.For the second type of vehicle comprising pneumatic cylinders, the pressure difference between the on-board gas accumulators and the ambient pressure is used, or between two accumulators of different pressure.
La pression d'alimentation est contrôlée grâce à un détendeur réglable.The supply pressure is controlled by an adjustable regulator.
Le cycle de distribution est commandé par une temporisation réglable ou par des capteurs fin de courses.The dispensing cycle is controlled by an adjustable time delay or by limit switches.
L'évacuation est effectuée dans l'eau à travers un dispositif du type "bec de canard".Evacuation is carried out in water through a device of the "duckbill" type.
Les vérins actionnent des surfaces propulsives selon deux types de configurations principales: - la configuration est du type "nageoire" si l'effort est transmis par le vérin à la palme correspondante sous la forme d'un couple dont l'axe est perpendiculaire au déplacement du véhicule, - la configuration est du type "aile" si l'effort est transmis par le vérin à la palme correspondante sous la forme d'un couple dont l'axe n'est pas perpendiculaire au mouvement engendré. I1 est évidemment préférable de monter les ailes par paires. Un mode de réalisation particulier consiste à utiliser un seul vérin pour actionner deux ailes dont les axes de rotations sont parallèle au déplacement du véhicule.The jacks actuate propulsive surfaces according to two main types of configuration: - the configuration is of the "fin" type if the force is transmitted by the jack to the corresponding palm in the form of a couple whose axis is perpendicular to the movement of the vehicle, - the configuration is of the "wing" type if the force is transmitted by the actuator to the corresponding palm in the form of a torque whose axis is not perpendicular to the movement generated. It is obviously preferable to mount the wings in pairs. A particular embodiment consists in using a single cylinder to actuate two wings whose axes of rotation are parallel to the movement of the vehicle.
Afin de mieux maîtriser le mouvement des nageoires et des ailes, on pourra adjoindre aux vérins des ressorts de rappel, des amortisseurs ( vérins hydrauliques en dérivation par exemple ), et/ou un système de distribution faisant varier la pression d'alimentation pendant le cycle du battement.In order to better control the movement of the fins and wings, it is possible to add return springs, shock absorbers (hydraulic cylinders in diversion for example), and / or a distribution system varying the supply pressure during the cycle of the beat.
Les surfaces portantes de l'appareil servent de points d'appui pour reprendre les efforts non propulsifs engendrés.The bearing surfaces of the device serve as support points to take up the non-propulsive forces generated.
Pour être efficace, une palme doit être souple et/ou articulée sur la structure de la nageoire ou de l'aile. Dans ce cas, on devra prévoir des butées et/ou des ressorts afin d'optimiser l'angle d'incidence de la palme pendant tout le cycle de propulsion.To be effective, a fin must be flexible and / or articulated on the structure of the fin or wing. In this case, it will be necessary to provide stops and / or springs in order to optimize the angle of incidence of the palm during the whole propulsion cycle.
On peut même envisager un système permettant de faire varier la raideur de la palme, soit manuellement, soit à l'aide d'un mécanisme jouant sur la vitesse du véhicule. It is even possible to envisage a system making it possible to vary the stiffness of the fin, either manually, or by means of a mechanism acting on the speed of the vehicle.
Le troisième moyen de propulsion envisagé consiste à implanter un ou plusieurs moteurs pneumatiques sur un véhicule quelconque.The third means of propulsion envisaged consists in installing one or more pneumatic motors on any vehicle.
On commandera la pression d'alimentation des moteurs, et éventuellement leurs directions.The supply pressure of the motors, and possibly their directions, will be controlled.
Des gouvernails de direction et/ou de profondeur pourront être utilisés sur tous les types de véhicules cités précédemment.Rudders and / or elevator may be used on all the types of vehicles mentioned above.
De toute façon, l'implantation de ballasts à l'avant de l'appareil permet de piquer ou relever le nez de celui-ci en alourdissant ou en allégeant l'avant.In any case, the installation of ballasts at the front of the device makes it possible to prick or lift the nose of the latter by making the front heavier or lighter.
De même, on peut changer de direction en jouant sur un différentiel de propulsion entre deux moteurs ou deux ailes.Similarly, you can change direction by playing on a propulsion differential between two engines or two wings.
Sur les véhicules de petites dimensions, le conducteur pourra utiliser ses palmes et jouer avec l'ensemble de son corps ( un peu comme sur les deltaplanes ) pour guider l'engin.On small vehicles, the driver will be able to use his fins and play with his whole body (a little like on hang gliders) to guide the machine.
Les palmes du ou des plongeurs peuvent aussi servir de moyen de propulsion.The fins of the diver (s) can also serve as a means of propulsion.
Le corps de l'appareil pourra être ouvert sur certaines parties ou totalement fermé. I1 supporte les accumulateurs, les flotteurs, les ballasts et du matériel divers. Il peut aussi renfermer un habitacle étanche contenant de l'air, à la pression ambiante ou atmosphérique.The body of the device can be opened on certain parts or completely closed. It supports accumulators, floats, ballasts and various equipment. It can also contain a sealed compartment containing air, at ambient or atmospheric pressure.
La stabilisation et l'équilibrage du véhicule seront réalisés soit manuellement, soit par un système automatique débrayable de commande des ballasts.Stabilization and balancing of the vehicle will be carried out either manually or by a disengageable automatic ballast control system.
Le nez, prépondérant pour l'hydrodynamisme, sera de préférence recouvert d'un matériau transparent afin d'augmenter la visibilité.The nose, predominant for hydrodynamics, will preferably be covered with a transparent material in order to increase visibility.
Des moteurs d'appoint électriques pourront être utilisés.Electric booster motors may be used.
Des systèmes de sécurité sont à prévoir: en particulier le gonflage d'une bouée en dessous d'une certaine profondeur.Safety systems are to be provided: in particular the inflation of a buoy below a certain depth.
Quel que soit le véhicule concerné, il faudra faire particulièrement attention au positionnement relatif du centre de gravité par rapport au centre de poussée. Regardless of the vehicle concerned, special attention should be paid to the relative positioning of the center of gravity in relation to the center of thrust.
Les dessins annexés illustrent l'invention:
La figure 1 représente le véhicule selon l'invention.The accompanying drawings illustrate the invention:
Figure 1 shows the vehicle according to the invention.
La figure 2 représente une variante de ce véhicule.Figure 2 shows a variant of this vehicle.
La figure 3 représente un éclaté de la même variante.Figure 3 shows an exploded view of the same variant.
La figure 4 schématise la poussée en phase descendante sur une aile fixe.Figure 4 shows schematically the downward thrust on a fixed wing.
La figure 5 schématise la poussée en phase ascendante sur une aile fixe.Figure 5 shows schematically the thrust in the ascending phase on a fixed wing.
La figure 6 schématise la poussée en phase descendante sur une aile orientable.Figure 6 shows schematically the downward thrust on a steerable wing.
La figure 7 schématise la poussée en phase ascendante sur une aile orientable.Figure 7 shows schematically the thrust in ascending phase on a steerable wing.
La figure 8 schématise la configuration "nageoire".Figure 8 shows schematically the "fin" configuration.
La figure 9 schématise la configuration "aile".Figure 9 shows schematically the "wing" configuration.
La figure 10 illustre le cycle de propulsion d'une nageoire souple.Figure 10 illustrates the propulsion cycle of a flexible fin.
La figure 11 représente une variante du système d'accrochage des palmes sur les nageoires ou sur les ailes.FIG. 11 represents a variant of the system for hooking the fins on the fins or on the wings.
La figure 12 schématise un dispositif manuel de commande des ballasts.Figure 12 shows schematically a manual control device for ballasts.
La figure 13 schématise un système débrayable permettant de stabiliser automatiquement le véhicule.Figure 13 shows schematically a disengageable system for automatically stabilizing the vehicle.
La figure 14 schématise un système débrayable permettant de générer altemativement une flottabilité descendante/ascendante.Figure 14 shows schematically a disengageable system making it possible to alternatively generate a descending / ascending buoyancy.
En référence à ces dessins, le véhicule est composé d'un corps (1) sur lequel sont fixées ou articulées les ailes (2) et les nageoires (3), et dont la partie avant forme le nez (4) qui est de préférence recouvert d'un matériau transparent.With reference to these drawings, the vehicle is composed of a body (1) on which the wings (2) and the fins (3) are fixed or articulated, and the front part of which forms the nose (4) which is preferably covered with transparent material.
Le corps (1) contient un ensemble de flotteurs (5), des accumulateurs (6) de gaz sous pression qui alimentent des ballasts (7) permettant de faire varier la flottabilité, ainsi que les passagers et différents matériels.The body (1) contains a set of floats (5), accumulators (6) of pressurized gas which supply ballasts (7) making it possible to vary the buoyancy, as well as the passengers and various materials.
Dans la forme de réalisation selon la figure 1, le véhicule est du type planeur à ailes fixes (2), et possède des gouvemails de direction (8), des gouvernails de profondeur (9), un habitacle étanche (10) et des moteurs d'appoint à hélice (11) pneumatiques et/ou électriques alimentés par des batteries embarquées. In the embodiment according to FIG. 1, the vehicle is of the glider type with fixed wings (2), and has steering gears (8), rudders (9), a watertight cabin (10) and motors auxiliary propeller (11) pneumatic and / or electric powered by on-board batteries.
Les schémas des figures 4 et 5 montrent ( de façon simplifiée ) comment la géométrie d'une aile fixe peut engendrer altemativement une poussée Sen phase descendante puis en phase ascendante, selon que la flottabilité rest négative ou positive. En fait, tout dépend de l'orientation des surfaces portantes concernées qui génèrent une force résistante due à la pression de l'eau, perpendiculairement à elles- mêmes.The diagrams of FIGS. 4 and 5 show (in a simplified manner) how the geometry of a fixed wing can alternatively generate a thrust Sen in the descending phase then in the ascending phase, depending on whether the buoyancy remains negative or positive. In fact, everything depends on the orientation of the bearing surfaces concerned which generate a resistant force due to the pressure of the water, perpendicular to themselves.
Les schémas des figures 6 et 7 permettent de comprendre aisément que des ailes orientables permettent de mieux maîtriser la poussée t
La variante selon la figure 2 décrit un véhicule léger utilisant des ailes (2) propulsives, destiné à un ou deux plongeurs autonomes, et dont le corps (1) est ouvert à l'arrière et sur le dessus.The diagrams in FIGS. 6 and 7 make it easy to understand that orientable wings allow better control of the thrust t
The variant according to FIG. 2 describes a light vehicle using propellant wings (2), intended for one or two autonomous divers, and whose body (1) is open at the rear and on the top.
A titre d'exemple non limitatif, le véhicule sans les ailes aura des dimensions de l'ordre de 1,7 mètre pour la longueur, de 1,2 mètre pour la largeur et de 0,7 mètre pour la hauteur.By way of nonlimiting example, the vehicle without the wings will have dimensions of the order of 1.7 meters for the length, 1.2 meters for the width and 0.7 meters for the height.
Le conducteur, protégé par le nez (4) pendant le déplacement, peut se servir de ses palmes pour guider l'appareil.The driver, protected by the nose (4) during movement, can use his fins to guide the device.
Dans le plan éclaté de la figure 3, on détaille les composants de la forme de réalisation selon la figure 2.In the exploded plane of FIG. 3, the components of the embodiment according to FIG. 2 are detailed.
On voit que la structure du corps (1), réalisée avec des tubes mécano soudé, peut se décomposer en trois parties: le nez (4), une zone rigidifiée contenant le système propulsif et une partie arrière entièrement modulable.We see that the structure of the body (1), made with mechanically welded tubes, can be broken down into three parts: the nose (4), a stiffened area containing the propulsive system and a fully modular rear part.
Celle-ci peut être aménagée avec plusieurs flotteurs amovibles (5), plusieurs bouteilles de plongée standards (6) munies d'un premier étage de détendeur et plusieurs ballasts réglables (7). Ces derniers sont branchés sur le circuit pneumatique et possèdent des vannes de communication avec l'extérieur dans les zones hautes et basses.This can be fitted with several removable floats (5), several standard diving tanks (6) fitted with a first stage of regulator and several adjustable ballasts (7). These are connected to the pneumatic circuit and have valves for communication with the outside in the high and low zones.
La configuration proposée ici est composée d'un vérin pneumatique (12) écartant puis rapprochant deux ailes (2) situées de chaque côté de l'appareil.The configuration proposed here is composed of a pneumatic cylinder (12) spreading then bringing together two wings (2) located on each side of the device.
La palme souple (13) est fixée directement sur la structure de l'aile (14).The flexible palm (13) is fixed directly to the structure of the wing (14).
Des ressorts (15) permettent de centrer chaque aile pendant le battement. Springs (15) make it possible to center each wing during the flapping.
Deux vérins hydrauliques (16) qui sont reliés chacun à la structure de l'appareil et à une aile. Ceux-ci permettent de commander chaque aile indépendamment de l'autre grâce à des circuits en dérivation contrôlés par des limiteurs de débit réglables (17).Two hydraulic cylinders (16) which are each connected to the structure of the device and to a wing. These allow each wing to be controlled independently of the other thanks to branch circuits controlled by adjustable flow limiters (17).
Le circuit pneumatique alimenté par les bouteilles de gaz (6) comprimé comprend un distributeur (18), un détendeur réglable (19) fournissant une pression relative supérieure à la pression ambiante, une temporisation réglable (20) commandant le battement et un second étage de détendeur classique (21)) disponible pour le plongeur.The pneumatic circuit supplied by the compressed gas cylinders (6) comprises a distributor (18), an adjustable pressure regulator (19) providing a relative pressure higher than the ambient pressure, an adjustable time delay (20) controlling the beat and a second stage of classic regulator (21)) available for the diver.
Selon une variante non illustrée, la temporisation peut être remplacée par des capteurs fin de course pour contrôler le cycle de battement des ailes. Le distributeur (18) change alors de position chaque fois que le vérin pneumatique (12) arrive en bout de course.According to a variant not illustrated, the timer can be replaced by limit switches to control the flapping cycle of the wings. The distributor (18) then changes position each time the pneumatic cylinder (12) reaches the end of its travel.
La figure 8 schématise la configuration "nageoire" (3) en positionnant la palme (13), la structure de l'aile (14) et le vérin pneumatique (12) par rapport au déplacement du véhicule <
La figure 9 montre la même chose pour la configuration "aile" (2).Figure 8 shows schematically the "fin" configuration (3) by positioning the fin (13), the structure of the wing (14) and the pneumatic cylinder (12) relative to the movement of the vehicle <
Figure 9 shows the same thing for the "wing" configuration (2).
La figure 10 illustre le cycle de propulsion d'une nageoire et fait ressortir la nécessité d'avoir une palme souple ou articulée.Figure 10 illustrates the propulsion cycle of a fin and highlights the need for a flexible or articulated fin.
La variante présentée dans la figure 1 1 présente un exemple de palme (13) articulée sur la structure de l'aile (14).The variant presented in FIG. 11 presents an example of a palm (13) articulated on the structure of the wing (14).
La palme (13) est fixée sur un axe (22) articulé dans la structure de l'aile (14). Deux butées (23) permettent de figer les angles maximum pris par la palme pendant un cycle de battement.The palm (13) is fixed on an axis (22) articulated in the structure of the wing (14). Two stops (23) freeze the maximum angles taken by the fin during a flapping cycle.
Un ressort de rappel (24) permet de freiner la palme avant d'arriver en butée.A return spring (24) makes it possible to brake the fin before reaching the stop.
Un petit mécanisme (25) monté sur la structure de l'aile (14) sert à faire varier la tension du ressort (24) en fonction de la vitesse du véhicule V.A small mechanism (25) mounted on the wing structure (14) is used to vary the tension of the spring (24) as a function of the speed of the vehicle V.
Quand la vitesse augmente, la pression de l'eau sur la surface S du mécanisme (25) est plus importante, ce qui fait tourner cette pièce et tendre le ressort (24). On augmente ainsi la "raideur" de la palme, ce qui revient à diminuer son angle d'incidence maximum et permet donc d'optimiser son rendement. When the speed increases, the water pressure on the surface S of the mechanism (25) is greater, which makes this part rotate and tension the spring (24). The “stiffness” of the palm is thus increased, which amounts to reducing its maximum angle of incidence and therefore makes it possible to optimize its yield.
Selon une variante non illustrée, on pourra modifier la "raideur" de la palme manuellement depuis l'intérieur du véhicule grâce à un câble relié directement au ressort.According to a variant not illustrated, the "stiffness" of the fin can be modified manually from inside the vehicle by means of a cable connected directly to the spring.
La figure 12 schématise un dispositif manuel permettant de commander un ou plusieurs ballasts (7) grâce à un distributeur trois positions (26) ou une vanne complexe.Figure 12 shows schematically a manual device for controlling one or more ballasts (7) through a three-position distributor (26) or a complex valve.
La pression d'alimentation Pa est toujours supérieure à la pression ambiante P1.The supply pressure Pa is always higher than the ambient pressure P1.
Les conduites d'arrivée et de retour sont équipées de clapet anti-retour (27) dont la fonction est précisée ci-après.The inlet and return lines are fitted with non-return valve (27), the function of which is specified below.
L'évacuation du gaz dans le haut du ballast (7) est contrôlée indirectement à l'aide d'un dispositif schématisé par un distributeur deux positions (28) dont l'évacuation est équipée d'un clapet (29) du type "bec de canard". Cette solution permet d'éviter le piégeage de gaz dans la partie haute quelque soit la position du distributeur trois positions (26).The evacuation of the gas at the top of the ballast (7) is controlled indirectly using a device shown diagrammatically by a two-position distributor (28), the evacuation of which is equipped with a valve (29) of the "spout" type. duck". This solution makes it possible to avoid trapping of gas in the upper part whatever the position of the three-position distributor (26).
Si le conducteur décide de remplir le ballast (7) d'eau en appuyant sur le bouton R, deux possibilités existent: - la pression Pg du gaz à l'intérieur du ballast (7) est inférieure à la pression ambiante P1. Dans ce cas, l'eau rentre par la ligne L1 dans le bas du réservoir pendant que le "bec de canard" (29) bloque l'aspiration de liquide par le haut. Quand les pressions s'équilibrent, le gaz s'évacue alors par le haut et l'eau continue de pénétrer en bas, - la pression Pg du gaz à l'intérieur du ballast (7) est supérieure à la pression ambiante P1. Dans ce cas, le gaz s'évacue d'abord par le haut, le clapet anti-retour (27) de la ligne L1 empêchant l'eau de sortir. Après l'équilibrage des pressions, le ballast se remplit normalement.If the driver decides to fill the ballast (7) with water by pressing the R button, two possibilities exist: - the pressure Pg of the gas inside the ballast (7) is lower than the ambient pressure P1. In this case, the water enters through line L1 at the bottom of the tank while the "duckbill" (29) blocks the suction of liquid from the top. When the pressures balance, the gas is then evacuated from the top and the water continues to penetrate below, - the pressure Pg of the gas inside the ballast (7) is higher than the ambient pressure P1. In this case, the gas is evacuated first from the top, the non-return valve (27) of the line L1 preventing the water from leaving. After pressure balancing, the ballast fills normally.
Si le conducteur décide de vider les ballasts (7) en appuyant sur le bouton V, trois possibilités existent: - la pression Pg est inférieure à la pression ambiante Pi, elle-même inférieure à la pression d'alimentation Pa. Dans ce cas, le gaz arrive par la ligne L2 alors que le clapet anti-retour monté sur la ligne L3 empêche l'eau de pénétrer. Une fois les pressions équilibrées, le gaz chasse l'eau par la ligne L3, - la pression Pg est supérieure à la pression Pl, mais inférieure à la pression d'alimentation Pa. L'eau commence à s'évacuer tout de suite par la ligne L3 pendant que le gaz arrive par la ligne L2, - la pression Pg est supérieure à P1 et Pa ( suite à un équilibrage en profondeur par exemple). Dans ce cas, l'eau s'évacue par L3 alors que le clapet anti-retour de la ligne L2 empêche le gaz ou l'eau de sortir. Si la pression Pg devient inférieure à la pression d'alimentation Pa, on se retrouve dans le cas précédent.If the driver decides to empty the ballasts (7) by pressing the V button, three possibilities exist: - the pressure Pg is lower than the ambient pressure Pi, itself lower than the supply pressure Pa. In this case, the gas arrives via line L2 while the non-return valve mounted on line L3 prevents water from entering. Once the pressures have been balanced, the gas flushes the water through line L3, - the pressure Pg is greater than the pressure Pl, but less than the supply pressure Pa. The water begins to evacuate immediately by line L3 while the gas is arriving via line L2, - the pressure Pg is greater than P1 and Pa (following a balancing in depth for example). In this case, the water is evacuated via L3 while the non-return valve on line L2 prevents gas or water from leaving. If the pressure Pg becomes lower than the supply pressure Pa, we find ourselves in the previous case.
La figure 13 schématise un dispositif débrayable permettant de stabiliser automatiquement le véhicule dans l'eau.Figure 13 shows schematically a disengageable device for automatically stabilizing the vehicle in water.
Celui-ci est composé du distributeur trois positions (26) cité précédemment, d'une ligne de vidange Lv directement connectée à la pression ambiante P1 et d'une ligne de remplissage Lr comprenant un limiteur de débit réglable (30) et un accumulateur gaz/eau (31).This consists of the three-position distributor (26) mentioned above, a drain line Lv directly connected to the ambient pressure P1 and a filling line Lr comprising an adjustable flow limiter (30) and a gas accumulator / water (31).
Quand le système est activé, le distributeur (26) est piloté par la différence de pression entre la pression ambiante P1 et la pression P2 de l'accumulateur (31).When the system is activated, the distributor (26) is controlled by the pressure difference between the ambient pressure P1 and the pressure P2 of the accumulator (31).
Si le véhicule descend, P1 augmente plus vite que P2 car l'eau dans la ligne Lr doit comprimer le gaz de l'accumulateur (31) avant de pouvoir équilibrer la pression P1. Ce déphasage permet donc de commander la vidange V.If the vehicle descends, P1 increases faster than P2 because the water in the line Lr must compress the gas in the accumulator (31) before the pressure P1 can be balanced. This phase shift therefore makes it possible to control drain V.
De la même façon, si le véhicule monte, P1 diminue plus vite que P2, d'où le remplissage des ballasts.Similarly, if the vehicle goes up, P1 decreases faster than P2, hence the filling of the ballasts.
Une molette sur le limiteur de débit permet de régler le temps de réponse de ce système.A wheel on the flow limiter allows you to adjust the response time of this system.
La figure 14 schématise un dispositif débrayable permettant de générer alternativement une flottabilité ascendante en dessous d'une profondeur pré programmée et une flottabilité descendante au dessus d'une certaine profondeur.Figure 14 shows schematically a disengageable device making it possible to alternately generate an ascending buoyancy below a pre-programmed depth and a descending buoyancy above a certain depth.
Celui-ci est composé du distributeur (26) cité précédemment et de deux distributeurs deux positions (32) et (33) utilisant un système de tarage réglable.This consists of the distributor (26) mentioned above and two two-position distributors (32) and (33) using an adjustable calibration system.
On règle le distributeur de vidange (32) afin qu'il déclenche la vidange
V en dessous d'une profondeur correspondante à une pression maxi
PM. The drain valve (32) is adjusted so that it initiates the drain
V below a depth corresponding to a maximum pressure
PM.
De même, on règle le distributeur de remplissage (33) afin que le remplissage R se déclenche lorsque la pression ambiante est inférieure à la pression mini programmée Pm.Likewise, the filling distributor (33) is adjusted so that the filling R is triggered when the ambient pressure is lower than the programmed minimum pressure Pm.
Le véhicule selon l'invention est très polyvalent et permet, suivant la variante retenue, différentes utilisations: - loisirs, - soutien logistique à une palanquée, - transport de matériel sur un site d'exploitation en mer, - océanographie, - véhicule servant à l'exploitation d'un site aquacole, - remorque derrière un autre véhicule ou un plongeur.The vehicle according to the invention is very versatile and allows, depending on the variant chosen, different uses: - leisure, - logistical support for a dive, - transport of equipment to an operating site at sea, - oceanography, - vehicle used for the operation of an aquaculture site, - trailer behind another vehicle or a diver.
Selon les variantes utilisant des moteurs auxiliaires à hélice, on pourra même s'en servir comme "bateau" en dehors des sites de plongée. Depending on the variant using auxiliary propeller motors, it can even be used as a "boat" outside diving sites.
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1993
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